超快非均质电子转移的优化控制研究(Ⅰ)

本文用三能级的单振动模型,模拟了从二萘嵌苯到TiO2超快电子转移的动力学过程,发现在弱电子转移耦合下,电子在激光场的作用下激发至分子激发态转移然后到半导体导带,在强电子转移耦合下,电子直接由基态转移到半导体导带。在优化控制的理论模拟中以电子激发态的振动基态为目标态,考虑了不同注入位置条件下的电子转移的动力学过程,研究了优化激光场在给定时间内实现目标态的过程,由于从分子激发态到半导体的超快电子转移,只有当分子激发态能级与半导体导带底能级简并时,才能实现较高的目标态产生率。     

基于LIBS与化学计量学的植物叶片分类研究

激光诱导击穿光谱（LIBS）是一种高效快速的光谱采集手段,可应用于各类物质的元素分析工作中。线性判别分析（LDA）与支持向量机（SVM）是化学计量学中两种常用的有监督算法,均通过对已知不同种类的样本数据进行学习建模,进而实现对未知类别数据的归类。为了实现LIBS技术对有机物的高准确率识别,将这两种算法应用到LIBS光谱数据的分类中。实验利用波长为1 064 nm的纳秒激光烧蚀女贞、珊瑚树、竹子三种植物的叶片,并采集每种树叶220～432 nm波段的100组光谱数据。通过对300组样本的原始光谱数据进行主成分提取,由第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）的得分图得出三种植物光谱的相似度非常高。然后,利用每种叶片70组样本的光谱数据作为训练集建模,其余30组光谱数据作为测试集来进行树叶种类的预测识别。将PCA对原始光谱数据提取得到的前20个主成分作为LDA与SVM建模的属性值。对于LDA算法,将属性值分析后得到前两个判别函数值,通过聚类分析发现不同种类的植物叶片光谱数据在空间上的分离效果较好,同一种类基本聚集在一起。再借助马氏距离可得到测试集的平均分类正确率为96.67%。与此类似,使用SVM方法对训练集样本的数据进行学习得到分类超平面,对测试集的平均分类正确率达到98.9%。研究结果表明,经过PCA对数据的预处理,再结合LDA,SVM这两种方法可实现LIBS技术应用于复杂有机物的快速准确分类,并且PCA与SVM结合的分类正确率更高。该方法可在食品快速溯源、生物组织原位鉴别、有机爆炸物远程分析等领域应用。     

盐酸戈洛帕米的合成

以2-(3,4,5-三甲氧基苯基)乙腈和2-(3,4-二甲氧基苯基)-N-甲基乙胺为起始原料,经亲核取代反应和成盐反应合成了一种钙通道阻滞剂——盐酸戈洛帕米,其结构经1HNMR和MS确证。     

He and H sequential implantation induced surface blistering and exfoliation of Si covered with oxide layer

Si wafers with a 220 nm top oxide layer were sequentially implanted at room temperature with 40 keV He and 35 keV H ions at fluence of 5× 10¹⁶/cm² and 1× 10¹⁶/cm², respectively. Techniques of scanning electron microscopy, atomic force microscopy and cross-sectional transmission electron microscopy (XTEM) were used to characterize the thermal evolution of surface damage as well as defect microstructures. Surface blisters as well as the localized exfoliation (～ 0.42 μm in depth) have been observed for samples annealed at temperatures of 500 ℃ and above. XTEM observations reveal a variety of defect microstructures, including cavities, platelets, nanometer or micrometer sized cracks and dislocations. The platelets and cracks are mainly distributed at the depth of about 0.42 μm parallel to the sample surface, which are responsible for the occurrence of the observed surface features. The relations between surface damage and defect microstructures are described in detail.     

基于激光诱导击穿光谱技术的铝合金成分定量分析

利用Nd:YAG激光器输出的532nm激光束对位于空气中的标准变形铝合金样品进行烧蚀产生了激光诱导等离子体.对测量的230—440nm波长范围的光谱进行了谱线标定,同时基于自由定标方法对样品成分进行了定量分析,确定了样品中的元素含量.分析结果与标准值具有较好的一致性.     

新型LIGA掩模板制造工艺研究

LIGA掩模板的制备是LIGA技术中的关键工艺.利用最近发展起来的硅感应耦合等离子体(ICP)深层刻蚀工艺开发出了新型LIGA掩模板.与其它类型的LIGA掩模板相比,该掩模板具有加工工艺简单、价格低廉等优点.利用该LIGA掩模板进行了LIGA技术的研究,得到了比较理想的结果.     

ns脉冲激光对K9玻璃的破坏实验

采用高速PIN光电探测器和高带宽的数字存储示波器,实时检测透射光脉冲和散射光脉冲的变化特征,并将之用作材料破坏的光学判据,测量得到K9玻璃在1.06μm纳秒脉冲激光作用下的能量损伤阈值约18mJ,相应的能量密度阈值为1.0kJ/cm2。通过分析透射光脉冲和散射光脉冲的特征,给出了材料的破坏时刻,并推断出K9玻璃所能承受的极限光强为1015W/m2。研究了能量透过率与泵浦能量的关系,并初步探讨了透明材料的破坏机理。结果表明:在多纵模激光的作用下,透明光学材料破坏是电离击穿与自聚焦效应综合作用的结果。     

Re-excited States in Conjugated Polymers

We investigate the re-exciting process of a soliton, a polaron and a bipolaron in conjugated polymers. For a soliton case, the processes S^0 ＋ hv→ S^± P↓± and S^± ＋ hv→S^0 ＋P± will take place, where S^0 ,S^± and p^± express a neutral soliton, charged solitons and charged polarons, respectively. For a polaron case, the processes P^± ＋ hv→ p^↓± ＋ Bp^±2 will occur, where BP^±2 expresses a charged bipolaron with two electronic units. For a bipolaron case, the processes BP^±2 ＋ hv→ P^± ＋ P^± and BP^±2 ＋ hv→ BP^＋2 ＋ E0 are obtained.     

用于CSRe上16O5+离子精密激光谱学实验的极紫外光子探测系统的研制

高电荷态离子的精密谱学研究不仅为强场QED效应、相对论效应、电子关联效应等基础前沿理论模型的精确检验提供了良好的条件,而且对同位素移动、高电荷态离子光钟等诸多前沿物理研究具有重要意义。为了在兰州重离子加速器冷却储存环的CSRe上开展相对论能量类锂16O5+离子2s_1/2→2p_1/2和2s_1/2→2p_3/2光学跃迁精密测量的激光谱学实验研究,研制了一套适用于前向发射荧光收集测量的新型非拦截式极紫外光子探测系统。该探测系统主要由抛物面型SiC反射镜、镀有CsI的微通道板(MCP)探测器以及高速步进电机等部分组成。在CSRe的高温烘烤环境和超高真空实验环境下,该探测系统能够在不影响储存环内离子束正常运转的同时实现对极紫外波段(50~200 nm)前向发射光子的高效探测,其探测效率较CSRe上现有光子通道倍增管荧光探测器提升约50倍。该探测系统不仅能够为CSRe上高电荷态离子的精密激光谱学实验提供高效实时的探测工具,亦为将来在大科学装置HIAF上开展更高能量、更高电荷态重离子的精密激光谱学实验研究奠定了坚实的基础。